爆破对相邻胶结充填体损伤破坏规律研究

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作者宋飞
来源昆明理工大学
出版年2019
摘要
近年来,伴随着玉溪矿业大红山铜矿空场嗣后充填法的不断应用,矿体进行Ⅱ步回采时,爆破荷载下充填体易产生破坏,充填体垮落和垮塌现象也经常出现,严重影响盘区采场和充填体的稳定。本文基于《大红山铜矿胶结充填体相邻盘区爆破参数设计关键技术研究》课题背景,针对大红山铜矿爆破对充填体破坏损伤做详细分析研究,改善矿山现用单响药量,避免Ⅱ步回采时出现充填体失稳问题,保证矿山回采的良好经济效果和安全效果。基于大红山铜矿Ⅱ步回采进行现场试验。在本部385中段B13-15盘区回采过程中,监测相邻385中段B13-16Ⅱ胶结矿柱所接收的振动信号,制定现场试验采场监测方案,将所需振动传感器埋放至胶结充填体内部,将监测点定于B13-16胶结充填体内,监测点位置为460水平切顶巷道B13-14线。构建同现场试验配比下胶结充填体相邻矿体爆破模型进行试验研究,制作3m×1.5m×1m的模型。采取宏观断裂观察、声波测试及振动监测进行对比分析研究,将胶结充填体划分为三个区域,分别为破坏区、损伤区、稳定区。得出了充填体的破坏损伤标准:破坏峰值振速为35.87cm/s,损伤峰值振速为13.40cm/s。伴随现场试验盘区爆破回采进行监测,对所监测到的振动数据分析研究。得出胶结体在150kg/m~3、170kg/m~3情况下的振动衰减规律。借助矿山已有空区扫描技术,对暴露空区做分析研究。以模型试验中所的破坏损伤标准与矿山爆破设计相结合,得出大红山铜矿水泥含量150kg/m~3、浓度72%的充填体材料在距离爆炸中心1m~10m处于破坏、损伤、稳定状态时所需控制的一次最大单响药量以矿山现场试验为基础,研究充填体配比为水泥含量150kg/m~3、浓度72%时,爆破对该胶结充填体的破坏损伤。通过ANSYS/LS-DYNA数值模拟计算软件进一步对矿体回采对胶结充填体破坏损伤做详细分析,验证以得出合理的破坏损伤区域。

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